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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.1988.tde-11092015-110420
Documento
Autor
Nome completo
Henrique Kahn
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1988
Orientador
Banca examinadora
Ulbrich, H. (Horstpeter) (Presidente)
Beraldo, Jose Luiz
Born, Helmut
Título em português
Caracterização mineralógica e tecnológica da jazida de fosfato do Maciço Alcalino de Anitápolis, SC
Palavras-chave em português
Anitápolis (SC)
Fosfatos
Mineralogia
Resumo em português
O presente trabalho refere-se a estudos de caracterização mineralógica e tecnológica realizados no maciço alcalino de Anitápolis, SC. O maciço é um corpo subcircular, situado em região dominada por granitóides precambrianos, na borda da bacia do Paraná. Ocupa uma área de 6 'kmIND.2' e é coberto por depósitos de talus. Dados subsuperficiais indicam uma distribuição concêntrica das várias rochas alcalinas, agrupadas em "séries", com as dos sienitos e nefelina sienitos na periferia, e a dos ijolitos e das ultramáficas ocorrendo no interior do maciço; o conjunto é cortado por veios de carbonatito sovítico, concentrados principalmente na porção central. O manto de alteração ao redor de 30 m de espessura, com variações locais é subdividido em três níveis. O superior (até 'mais ou menos' 20 m) é o depósito de talus, constituído por matacões e blocos, em matriz siltico-argilosa; como minerais, predominam feldspatos, goethita, vermiculita e/ou esmectitas e caolinita, com algum quartzo (proveniente de rochas encaixantes), fosfatos secundários e magnetita; em um nível inferior ("horizonte A"), aparece também apatita residual, anfibolito e piroxênio. Sotoposto encontra-se o "horizonte B" de rocha decomposta (espessura média de 10 m), constituído por fedspatos, vermiculita, "limonita", vários argilominerais, apatita, piroxênio e anfibólio. O seguinte, "horizonte C", é de rocha semidecomposta e está colocado acima da rocha fresca; é o de menor expressão, e a sua mineralogia é a da rocha subjacente (ocorrendo biotota/flogopita parcialmente alterada e calcita remanescente). A distribuição destes níveis é mostrada em mapas de isópacas. Como atividade inicial, foi definida a distribuição dos principais minerais presentes (apatita, feldspatos, vermiculita, biotita/flogopita, calcita, piroxênio, anfibólio e analcima), tanto no manto de intemperismo (minério residual) como na rocha fresca (minério de rocha). ) Os resultados aparecem lançados em mapas de isoteores de proporções de minerais (em peso, determinadas por difratometria semiquantitativa). Com base na distribuição de minerais interferentes no processo (vermiculita e piroxênio), foi definida uma tipologia preliminar do minério residual, caracterizada por oito tipos distintos; destes, apenas três perfazem 85% da jazida residual. Para o minério de rocha, definiram-se três tipos (ultramáfico, ijolítico e sienítico), coincidentes com as séries petrográficas citadas. Na etapa seguinte, foram abertas cinco galerias (total de 210,5 m) e constituídas 16 amostras compostas de minério residual, utilizadas para os estudos de caracterização tecnológica. As composições dessas amostras foram determinadas e comparadas com as previstas a partir dos estudos iniciais. As 16 amostras foram moídas e classificadas, e as frações obtidas analisadas química e mineralogicamente, de modo a determinar a composição mineralógica, o grau de liberação e a intensidade de recobrimento superficial da apatita, e asperdas de fósforo apatítico nas lamas. Estabeleceram-se também equações de correlação, para estimar as proporções de minerais a partir de parâmetros químicos. Uma das galerias, situada em área de ocorrência de carbonatito beforsítico, foi estudada em maior detalhe (8 amostras); sua mineralogia anômala é caracterizada pela presença de: dolomita, ankerita, vermiculita/esmectita, baritocalcita, alstonita sílica amorfa, witherita, magnetita e outros raros minerais acessórios. A partir destes estudos, compuseram-se amostras para ensaios tecnológicos em usina piloto; os resultados então obtidos permitiram consolidar um modelo de tipologia de minério, para fins de beneficiamento e lavra, com o estabelecimento de cinco tipos de minério residual (A, B1, B2, C1 e C2), relacionados aos três níveis do perfil de alteração e às composições das rochas subjacentes. Estudos de ) caracterização tecnológica foram também realizados em duas amostras compostas de minério de rocha (tipos ultramáfico e ijolítico); o tipo sienítico não foi estudado, em razão das similaridades do mesmo com o minério residual tipo A, o qual apresentou ótimo desempenho na etapa de beneficiamento. Ensaios de beneficiamento em bancada indicaram comportamentos similares para as amostras estudadas; a principal interferência no processo está relacionada ao conteúdo de veios de carbonatitos presentes e não a litologia dominante.
Título em inglês
Not available.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
The present work is based mainly on mineralogical and technological characterization studies done on the phosphate deposit associated with the Anitápolis alkaline massif, State of Santa Catarina, southern Brazil. The massif is subcircular, cropping out over 6 km2 as an intrusion in Precambrian granites, at the Eastern border of the Paraná basin. It is almost entirely covered by talus deposits. Borehole data show a concentric rock distribution, which were grouped into "series"; syenite and nepheline syenite series are found as border varieties, while ijolite and ultramafic series are centrally located; soviet veins, although ubiquitous, are mainly concentrated in the central part. Three alteration levels (overall) thickness of 30 m, with pronounced variations) are observed. The talus deposit (at the most 20 m thick) is the uppermost, constituted predominantly by blocks of alkaline rocks, in a silty-argillaceous matrix; main minerals are feldspars, goethite, vermiculite and/or smectite and kaolinite, with some basement derived quartz, secondary phosphates and magnetite; a lower level ("A horizon") shows residual apatite, amphiboles and pyroxenes. Below is the "B horizon" of altered rock (average thickness of 10m); main minerals are feldspars, vermiculite, "limonite", several clay minerals, apatite and pyroxene, with subordinate amphibole and magnetite. The lowermost "C horizon", poorly developed, lies on the top of fresh rock; it shows only incipient weathering, and its mineralogy is that of the underlying rock (calcite, if present, has not been leached out completely, and biotite/phlogopite is partially altered). The distribution of the several horizons is shown in isopach maps. The distribution of main minerals (apatite, feldspars, vermiculite, biotite/phlogopite, calcite, pyroxenes, amphibole and analcime) was studied both in the weathered levels ("residual ore") and in the fresh rocks ("rock-ore"). Mineral weight proportions, determined by semiquantitative diffraction methods, are plotted in equal contour maps. Eight residual ore types were preliminary defined, based on the previous studies, with due consideration for the main interfering minerals in the ore dressing (vermiculite and pyroxene); only three of them comprise about 85% of the residual ore. Three rock-ore types were defined (ultramafic, ijolitic and syenitic), coinciding with the main petrographic series found in the massif. In addition five galleries were opened, and 16 residual ore samples were prepared for technological studies. The mineralogical compositions were determined, and compared with the predicted values, defined by the previous district-wide mineralogical studies. The 16 samples were ground and sieved, and the size fractions analysed both chemically and mineralogically, in order to define the minerals distribution, the degree of liberation of apatite and its surficial coating by iron oxides-hidroxides, and the amount of loss of apatitic phosphorus in slimes. Several correlation equations were established to estimate minerals proportions from chemical data. One of these galleries, situated in a beforsitic area, was studied in more detail (8 samples); its anomalous mineralogy is characterized by dolomite, ankerite, vermiculite/smectite, baritocalcite, alstonite, amorphous silica, witherite, magnetite and other several unusual minerals as accessories. Ore dressing development was carried out in a pilot plant with composite samples based on the above studies; the results (only summarized in the present work) showed the need to redefine the residual ore types for dressing and explotation steps. Five technologically different types were thus established (A, B1, B2, C1 and C2), which correspond to the three defined weathering levels and are related to the underlying fresh rock composition. Technological studies were also performed in two composite rock-ore samples (ultramafic and ijolitic types); the syenitic type was not studied, on account of its similarity with the A residual ore type, which showed an excellent performance during dressing development tests. These two samples behaved similarly in batch flotation tests; the main interference is related to carbonate contents (or the amount of carbonatite veins found in the fresh rocks).
 
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Data de Publicação
2015-09-15
 
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